基于一维水动力学模型的水文测站在线流量计算

作     者：牛帅 刘九夫 李三平 王文种 隆威 

作者机构：南京水利科学研究院水文水资源研究所 水利部南京水利水文自动化研究所 浙江省水文管理中心兰溪水文站 

出 版 物：《长江科学院院报》 (Journal of Changjiang River Scientific Research Institute)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：08[工学] 081501[工学-水文学及水资源] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2022YFC3204501) 江苏省水利科技项目(2021008) 

主　　题：流量在线计算 一维水流模型 自动率定 糙率校正 神经网络 

摘      要：水文测站在监测水文情势变化中发挥了十分重要的基础作用，实现水文测站在线流量计算并提高流量计算精度对于水文监测、水旱灾害防御、水资源管理等具有重要研究意义。本文通过监测水文测站的上下游水位作为边界条件，构建水文测站附近河段一维水动力学模型，采用卡尔曼滤波技术根据测站实测流量对模型糙率参数进行自动率定，利用BP神经网络对水位糙率关系进行学习训练。根据上下游实时水位对糙率进行校正，使用构建的一维水动力学模型进行模拟计算，实现了水文测站流量在线计算。以兰溪水文站为例，采用本文方法计算的兰溪测站在线洪峰流量计算精度高于目前使用的指标流速法。本文成果对其他水文测站的流量在线计算和提高断面流量计算精度具有良好的参考意义和推广应用价值。